螺旋桨式风扇以及送风装置的制作方法

文档序号:24304589发布日期:2021-03-17 00:57阅读:281来源:国知局
螺旋桨式风扇以及送风装置的制作方法

本发明是关于使用于电风扇、循环器等的发送装置的螺旋桨式风扇、以及包括其的送风装置。



背景技术:

螺旋桨式风扇能够效率良好地送出大风量,从以往多作为换气扇、电风扇、空调室外机以及风冷装置等的风扇使用。以往的螺旋桨式风扇主要随着朝向半径方向外侧,将风速大的风向轴方向送出。

例如使用于电风扇的螺旋桨式风扇,作为第一功能,送出对于用户感到柔和的风,以及作为第二功能,如在夏天与空调并用运转的情况等,为了搅动从空调出来的冷的风而到达房间中,谋求延伸风的到达距离。

其中,针对第一功能,近年,增加螺旋桨式风扇的叶片个数而减少风的压力变动,由此谋求功能的提升。另外,针对第二功能,在螺旋桨式风扇的下游侧设置固定翼、或追加外壳,由此谋求功能的提升。然而,由于如此追加外壳、部件使送风装置的成本提升、尺寸变大、材料费提升等的缺点变多,难以采用。

在此,在专利文献1记载的风扇中,在叶片、外壳的内面等沿着送风流体的流动方向设置有多个筋状突起。由此,抑制负压面的气流的紊乱与负压面的压力变动。来自叶片的负压面的发出的音压是起因于叶片的负压面的压力变动。因此,负压面的气流的紊乱的减低导致发出的声音的减低。

另外,在专利文献2记载的螺旋桨式风扇中,在螺旋桨式风扇的前边缘部形成锯齿(serration),将突出的肋以从上述锯齿的谷部朝向后边缘部延伸的方式形成。由此,在上述螺旋桨式风扇中,能够将在负压面上流动的气流的方向一致,能够抑制负压面上的主流的脱离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开特许公报“特开平7-279893号公报”

专利文献2:日本公开特许公报“特开2016-65536号公报”



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题

以往的螺旋桨式风扇是来自翼的半径方向的外侧部分的风量多,但来自半径方向的内侧部分的风量小。即,半径方向的内侧部分是对于螺旋桨式风扇的风量增加的贡献度小。因此,螺旋桨式风扇是若能够增加来自半径方向的内侧部分的风量,则可增加作为螺旋桨式风扇整体的风量。与此相对,专利文献1以及2的构成对于来自半径方向的内侧部分的风量增加没有贡献。

因此,本发明的一方案的目的在于提供能够增加来自半径方向的内侧部分的风量的螺旋桨式风扇以及送风装置。

解决问题的方案

为了解决上述的课题,本发明的一方案的螺旋桨式风扇包括:旋转轴部;翼;且所述翼包含:前边缘部,从所述旋转轴部分别朝向外方形成,在旋转方向侧;后边缘部,在与旋转方向侧为相反侧;以及周边缘部,连结所述前边缘部的前端部与所述后边缘部的前端部且形成在周方向;并且所述翼在正压面包括第一肋组,所述第一肋组包含从上游侧即所述前边缘部侧向下游侧即所述后边缘部侧延伸的一个以上的第一肋;并且所述第一肋组的所述翼的半径方向的中心位置成为与所述翼的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。

发明效果

根据本发明的一方案,螺旋桨式风扇能够增加来自半径方向的内侧部分的风量。

附图说明

图1是包括本发明的实施方式的螺旋桨式风扇的电风扇的一部分分解侧视图。

图2是从正面侧观察图1所示的螺旋桨式风扇的情况的立体图。

图3是从背面侧观察图1所示的螺旋桨式风扇的情况的立体图。

图4是图1所示的螺旋桨式风扇的正视图。

图5是图1所示的螺旋桨式风扇的背面图。

图6是图5的b-b剖面图。

图7是图5的c-c剖面图。

图8是图7的翼的剖面部分的放大图。

图9是表示图4所示的第一肋的形状的说明图。

图10是从图5的d-d来看的剖面图。

图11是图10所示的折弯部附近的剖面部分的放大图。

图12是表示图4所示的第二肋的形状的说明图。

图13的(a)是表示在图4所示的翼未包含第一肋的情况的翼面上的风速分布、以及在上述翼未包含第一肋的情况的翼的后边缘部附近的风速分布的说明图。图13的(b)是表示在图4所示的翼包含第一肋的情况的翼面上的风速分布、以及在上述翼包含第一肋的情况的翼的后边缘部附近的风速分布的说明图。

图14是表示在图4所示的翼未包含折弯部的情况的翼的风的流动的翼的图5的b-b剖面图。

图15是对应图6的剖面图的图,是表示在翼包含折弯部的情况的风的流动的翼的剖面图。

图16是本发明的其他实施方式的螺旋桨式风扇的正视图。

图17是图16所示的螺旋桨式风扇包含的翼的正视图。

图18是本发明的另一其他实施方式的螺旋桨式风扇的正视图。

图19是图18所示的螺旋桨式风扇包含的翼的正视图。

图20是包括本发明的另一其他实施方式的螺旋桨式风扇的背面图。

图21是图20的e-e剖面图。

图22是图21所示的翼的剖面部分的放大图。

图23是表示图22所示的翼包含的第一肋对应槽的形状的说明图。

图24是表示图4所示的第一肋非连续地形成的情况的例子的翼的正视图。

图25的(a)是表示成为测量对象的第一螺旋桨式风扇的翼的正视图,图25的(b)是表示第二螺旋桨式风扇的翼的正视图,图25的(c)是表示第三螺旋桨式风扇的翼的正视图,图25的(d)是表示第四螺旋桨式风扇的翼的正视图,图25的(e)是表示第五螺旋桨式风扇的翼的正视图。图25的(f)是包含图25的(a)的第一翼(a)~图25的(e)的第五翼(e)的任一个的翼的成为测量对象的七个翼的螺旋桨式风扇的正视图。

图26是表示在包含图25所示的各翼的各螺旋桨式风扇的下游侧2cm的位置的风速的测量结果的表。

图27是表示从图26以及图28的结果求得的各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速的表。

图28是表示图26的测量结果的图。

图29是以日本工业标准(jis)的风速的测量方法的说明的图。

图30是以日本工业标准的风量的计算方法的说明的图。

图31是表示在包含图25所示的各翼的各螺旋桨式风扇的下游侧90cm的位置的风速的测量结果的表。

图32是表示从图31以及图33的结果求得的各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速的表。

图33是表示图31的测量结果的图。

具体实施方式

[实施方式1]

(电风扇1的构成)

以下,基于图式在以下说明本发明的实施方式。图1是包括本实施方式的螺旋桨式风扇的电风扇的一部分分解侧视图。

如图1所示,电风扇(送风装置)1包括前网罩(guard)2、后网罩3、本体部4、支架(stand)5以及螺旋桨式风扇10a。

本体部4被由支架5支撑,在内部收容了未图示的驱动马达。驱动马达的旋转轴4a露出并位于本体部4的前面,使用螺帽6将作为螺旋桨式风扇10a的旋转轴部的轮毂(bosshub)部11(参照图2等)固定在此旋转轴4a上。

前网罩2以及后网罩3以包围被固定在本体部4的螺旋桨式风扇10a的方式设置。详细来说,后网罩3以覆盖螺旋桨式风扇10a的背面侧(负压面侧)的方式被固定在本体部4,前网罩2以覆盖螺旋桨式风扇10a的正面侧(正压面侧)的方式被固定在后网罩3。

支架5是为了在地面等载置电风扇1而设置的部件,支撑本体部4。另外,在支架5的既定位置,设置有用以进行电风扇1的on/off、运转状态的切换等的未图示的操作部。

另外,本体部4与支架5较佳为以本体部4在水平面内以及垂直面内可摇动的方式连结,使得电风扇1成为具有摇摆头部功能。

另外,支架5较佳为,沿着垂直方向伸缩自如地构成,使得电风扇1成为具有高度调整功能。

(螺旋桨式风扇10a的概要)

图2是从正面侧观察螺旋桨式风扇10a的情况的立体图。图3是从背面侧观察螺旋桨式风扇10a的情况的立体图。图4是螺旋桨式风扇10a的正视图。图5是螺旋桨式风扇10a的背面图。

如图2至图5所示,螺旋桨式风扇10a包含上述的轮毂部11、以及多个翼12a。轮毂部11是螺旋桨式风扇10a的旋转轴部,具有有底且大致圆筒状的形状。多个翼12a分别是圆滑地弯曲而成的板状,以沿着轮毂部11的周方向排列的方式,形成为从轮毂部11的外周面朝向半径方向外侧突出的状态下。

在本实施方式中,螺旋桨式风扇10a包含7个翼12a的七个翼风扇。螺旋桨式风扇10a是例如通过as(acrylonitrile-styrene)树脂等的合成树脂,由轮毂部11与七个翼12a一体地形成的例如以通过射出成形的树脂成形品构成。螺旋桨式风扇10a也可通过板金等成形。

螺旋桨式风扇10a被上述的驱动马达驱动,将轮毂部11的假想的中心轴25作为旋转中心向图2所示的箭头a方向旋转。在螺旋桨式风扇10a中,随着多个翼12a的旋转,成为空气从螺旋桨式风扇10a的背面侧即吸入侧朝向螺旋桨式风扇10a的正面侧即喷出侧流动,而朝向电风扇1的前方进行送风。

螺旋桨式风扇10a是多个翼12a以沿着旋转方向互相相离的方式等间隔地配置,多个翼12a的各个具有相同的形状。因此,在使任意的翼12a将中心轴25作为旋转中心旋转的情况下,其翼12a的形状与其他的翼12a的形状成为一致。

(翼12a的构成)

接着,针对螺旋桨式风扇10a的翼12a的构成详细地进行说明。由于多个(7个)翼12a具有相同的构成,在此,针对一个翼12a的构成进行说明。

图6是图5中的b-b剖面图。图7是图5中的c-c剖面图。图8是图7的剖面部分的放大图。图9是表示翼12a包含的第一肋19a的形状的说明图。

如图2至图5所示,螺旋桨式风扇10a的翼12a,包含前边缘部13、后边缘部14、周边缘部15以及尾状突出部22,随着朝向半径方向的外侧而宽度变宽。螺旋桨式风扇10a旋转,由此在翼12a气流从前边缘部13朝向后边缘部14流动。因此,以下,将前边缘部13侧设为上游侧,将后边缘部14侧设为下游侧进行说明。

前边缘部13是位于翼12a的旋转方向的一侧的端边缘部,以半径方向的中间部分向与旋转方向相反侧后退的方式弯曲成凹状。后边缘部14是位于与旋转方向相反侧的端边缘部,以半径方向的中间部分向与旋转方向相反侧后退的方式弯曲成凸状。周边缘部15是连结前边缘部13的前端部与后边缘部14的前端部并在周方向形成的端边缘部。尾状突出部22是在后边缘部14的半径方向的外侧的位置中以舌片状延伸出的形状,与后边缘部14相比向后方突出。

翼12a,在轴方向,以前面侧成为凹状且背面侧成为凸状的方式弯曲。因此,翼12a的前面是正压面16而背面是负压面17。

(折弯部18)

翼12a,如图6所示,在前边缘部13附近包含折弯部18。折弯部18是向正压面16侧凸起的折痕18a以及从折痕18a往前边缘部13侧的部分,并沿着前边缘部13形成。另外,折弯部18不限定为横跨与前边缘部13的全长相等的长度而形成的构成,也可以形成为比前边缘部13的全长短的长度。

(第一肋19a)

在翼12a的正压面16,形成有第一肋19a、第二肋20以及第三肋21。第一肋19a是形成在以轮毂部11的中心为中心的大致圆周上,将与折弯部18相比为下游侧位置设为开始端,朝向后边缘部14延伸。在本实施方式中,形成有两个第一肋19a。在这些两个第一肋19a的翼12a的半径方向的中心位置(在此是在两个第一肋19a的翼12a的半径方向的中间位置)是与翼12a的外周侧端部(周边缘部15)相比靠近内周侧端部的位置。即,翼12a具有由至少一个以上的第一肋19a构成的第一肋19a组,第一肋19a组的翼12a的半径方向的中心位置成为与翼12a的外周侧端部相比为靠近内周侧端部的位置。这点,在以下其他实施方式的第一肋的构成中也同样。

第一肋19a的尺寸,如图9所示,与中心轴25的方向(以下,称作轴方向)垂直的方向的宽为0.6~1.5mm,轴方向的高度为0.5~1.5mm。另外,图8所示的两个第一肋19a例如宽度是1.0mm,高度是0.8。

另外,第一肋19a的高度较佳为从0.5~4mm的范围适当选择。此范围的高度是比形成在翼12a的正压面16的表面的气流的边界层高的高度。这点,在第二肋20以及第三肋21、以及后述的第一肋19a之外的其他第一肋19中也相同。

(第二肋20)

图10是从图5的d-d来看的剖面图。图11是图10所示的折弯部18附近的剖面部分的放大图。图12是表示翼12a包含的第二肋20的形状的说明图。

如图6所示,第二肋20沿着前边缘部13形成在折弯部18的正压面16侧的面。具体来说,第二肋20形成在折弯部18的折痕18a,与折痕18a一起向翼12a的半径方向延伸。

第二肋20的尺寸,如图12所示,与轴方向垂直的方向的宽为0.6~2.0mm,轴方向的高度为0.5~1.5mm。另外,图11所示的第二肋20例如宽度是2.0mm,高度是1.0mm。另外,第二肋20,例如,也可以是顶部具有r(顶部弯曲)的圆滑的凸形状。

在本实施方式中,虽然第二肋20形成在折弯部18的折痕18a,但不限定为此,只要沿着前边缘部13而形成在正压面16侧的折弯部18即可。

(第三肋21)

第三肋21形成在尾状突出部22,下游侧端部与上游侧端部相比位于翼12a的半径方向的外侧。另外,在本实施方式中,虽然表示第三肋21仅形成一个的情况,但也可以形成多个。

在本实施方式中,第三肋21的尺寸是与轴方向垂直的方向的宽为0.6~1.5mm,轴方向的高度为0.5~1.5mm。

(隆起部23)

翼12a,如图4所示,包含向正压面16侧的凸状弯曲部即隆起部23。在隆起部23中,翼12a的正压面侧成为凸起而负压面侧成为凹陷,从翼12a的上游侧位置向下游侧位置延伸。详细来说,隆起部23是棱线从前边缘部13侧向后边缘部14侧延伸的状态,平缓地弯曲成凸状(凸状弯曲部)。在本实施方式中,隆起部23与最外周侧的第一肋19a相比位于外周侧。即,全部的第一肋19a与隆起部23相比位于翼12a的半径方向的内侧。另外,第一肋19a组与隆起部23的位置关系不限定为此,只要第一肋19a组的翼12a的半径方向的中心位置与隆起部23相比位于内周侧即可。

(螺旋桨式风扇10a的动作以及优点)

在上述的构成中,若螺旋桨式风扇10a旋转,则从翼12a的前边缘部13向翼12a的翼面上流入的风从前边缘部13大致向圆周方向流动,并从后边缘部14流出。

(第一肋19a的动作以及优点)

翼12a的翼面上的风的流动是在翼12a的半径方向内侧与外侧、以及前边缘部13侧与后边缘部14侧分别不同。若如此的风的流动在翼面上相交,则成为噪音的原因。然而,在螺旋桨式风扇10a的翼12a中,从第一肋19a的周围的后边缘部14送出的风先在正压面16沿着第一肋19a从压力高的一侧向低的一侧绕回,之后,成为进一步向负压面17侧绕回般的几乎唯一的流动。

因此,在螺旋桨式风扇10a中,通过包含第一肋19a,能够抑制在翼12a的翼面上因风(气流)相交而产生的噪音的发生。

另外,如上所述,在正压面16例如以中心轴25作为中心的大致圆周上形成第一肋19a,在通过第一肋19a在翼面上能够防止气流彼此冲突的情况下,能够让在第一肋19a的形成位置的风速变快。在这个情况下,在螺旋桨式风扇10a中,尤其,第一肋19a组的翼12a的半径方向的中心位置成为与翼12a的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。

因此,能够抑制翼12a的半径方向外侧的风速对快的风的影响,即能够抑制半径方向外侧的快的风的风速降低的情况,同时能够使半径方向内侧的风的风速上升。由此,翼12a的半径方向外侧与半径方向内侧的风的风速差缩小,因此,螺旋桨式风扇10a送出的风的半径方向外侧与半径方向内侧的风速差缩小,能够对电风扇1的用户送出柔和的风。另外,能够抑制螺旋桨式风扇10a的半径方向外侧的风量的变化,同时使半径方向内侧的风量增加,延长风的到达距离。

另外,螺旋桨式风扇10a包含第一肋19a而由此强度变高。由此,可薄化,可轻量化以及削减材料成本。这点,通过包含第二肋20以及第三肋21也同样。

另外,由于若第一肋19a与折弯部18的折痕18a相比设置在上游侧,则影响向翼12a的风的流入角度,所以较佳为从与折痕18a相比为下游侧设置,即从不影响向翼12a的风的流入角度的位置设置。通过如此的构成,第一肋19a能够抑制翼面上的主流彼此的冲突,可将气流更良好地整流。

(通过第一肋19a提升半径方向内侧的风速的详细说明)

图13的(a)是表示在翼12a未包含第一肋19a的情况的翼面上的风速分布、以及在翼12a未包含第一肋19a的情况的翼12a的后边缘部14附近的风速分布的说明图。图13的(b)是表示在翼12a包含第一肋19a的情况的翼面上的风速分布、以及在翼12a包含第一肋19a的情况的翼12a的后边缘部14附近的风速分布的说明图。

如图13(a)所示,在翼12a未包含第一肋19a的情况,翼12a的翼面上的风速分布是在半径方向的外侧与内侧风速差(外侧:快,内侧:慢)变大。因此,翼12a的下游侧的风速分布是在半径方向的外侧与内侧,风速差虽稍微缩小,但维持在风速差大的状态。

另一方面,如图13的(b)所示,在翼12a包含第一肋19a的情况,在内侧存在风速快的位置。因此,翼12a的翼面上的风速分布,与图13的(a)的情况相比,半径方向的内侧的风速变快,在半径方向的外侧与内侧风速差变小。由此,翼12a的下游侧的风速分布是在半径方向的外侧与内侧风速差变小,在半径方向的内侧也能够维持快的风速。另外,存在最快风速位置等,作为翼12a整体能够维持快的风速。

(折弯部18所致的动作以及优点)

图14是在表示未形成折弯部18的情况的翼12a的风的流动的翼12a的图5的b-b剖面图。图15是对应图6的剖面图的图,是表示在包含折弯部18的情况的风的流动的翼12a的剖面图。另外,在图15中,由于着重在折弯部18,所以表示除去了第一肋19a以及第二肋20的状态。

在翼12a中,如图14以及图15所示,在决定翼弦24与翼12a的高度的情况,即在决定翼12a的可占有的体积的情况,为使翼12a送出的风量增加,将翼12a的翘曲变大而将翼12a设为高升力为惯用手段。然而,若将翼12a的翘曲变得过大,则反而导致效率的降低。

因此,在翼12a中,如图15所示,形成弯曲部18而由此使流入角β变大,与未包含折弯部18的情况(图14的情况)相比,能够将翼12a的升力变大。由此,能够将流过翼12a的翼面上的风的风速变快,螺旋桨式风扇10a能够将送出的风的风速变快,即能够将送出的风的风量变多。

另外,折弯部18较佳为存在于翼12a的前边缘部13的接近下游侧,例如从前边缘部13向后边缘部14侧10%以内的位置。即,在折弯部18的折痕18a中,如图6所示,在折痕18a的负压面17侧的凹部中,有发生边界层紊乱的可能性。因此,将折弯部18尽可能设置在前边缘部13的附近。由此,流过翼面上的主流不流入折痕18a的内部,能够通过边界层紊乱的上方,能够稳定地固定因折弯部18产生的边界层紊乱的范围。

(第二肋20的动作以及优点)

在翼12a中,如上所述,将折弯部18设置在靠近前边缘部13的位置,由此能够稳定地固定边界层紊乱的范围,同时将流入角β变大。然而,若单纯地将折弯部18的倾斜角度过度变大,则有因某些契机而增大边界层紊乱的疑虑。因此,在翼12a中,进一步,在折弯部18的正压面16侧,沿着折痕18a形成第二肋20,由此能够抑制折弯部18的倾斜角度的增大,同时将流入角β变大。由此,能够将流过翼12a的翼面上的风的风速变快,螺旋桨式风扇10a能够将送出的风的风速变快,即能够将送出的风的风量变多。

(包含折弯部18以及第一肋19a所致的动作以及优点)

翼12a包含折弯部18,即具有风速变快的剖面形状,由此能够将流过翼12a的翼面上的风的风速变快。另外,翼12a包含第一肋19a,由此能够抑制因在翼面上风相交而产生的噪音的发生,且将半径方向内侧的风速变快,将半径方向的外侧与内侧的风速差缩小。由此,包含翼12a的螺旋桨式风扇10a能够抑制噪音的发生,同时在半径方向的外侧以及内侧能够以快的风速将风送出。

(尾状突出部22以及第三肋21所致的动作以及优点)

翼12a包含尾状突出部22,由此能够使在不包含尾状突出部22的情况顺势地向下游侧推流的风的流动转向,而通过半径方向外侧大幅度地扩散。即,尾状突出部22能够控制翼端涡流,将翼端涡流向半径方向外侧强力地送出,由此,能够将风向半径方向外侧扩散。

另外,形成在尾状突出部22的第三肋21,下游侧端部与上游侧端部相比为位于翼12a的半径方向的外侧。因此,流过尾状突出部22的翼面上的风沿着第三肋21,由此风速变快且规定流动的方向。

由此,螺旋桨式风扇10a通过翼12a包含尾状突出部22以及第三肋21,能够变广向半径方向外侧的送风的范围,并变快在半径方向外侧的风的初速,延长风的到达距离。

(隆起部23所致的动作以及优点)

在翼12a,包含向正压面16侧成为凸状的隆起部23,由此在翼面的表层的隆起部23的附近,能够使马蹄涡流以及翼前端涡流保持,抑制马蹄涡流以及翼前端涡流从翼面的表层脱离。

另外,在隆起部23存在的区域的附近,主流从半径方向外侧朝向半径方向内侧流动,向隆起部23的半径方向内侧与半径方向外侧分离。在这个情况下,相较于隆起部23为半径方向内侧的风速是比相较于隆起部23为半径方向外侧的风速慢。因此,在翼12a的半径方向的吹出风速分布是半径方向内侧部分的风速的缓慢变得显着。因此,在翼12a,如前所述设置第一肋19a,由此如后述般缓和翼12a的半径方向内侧与外侧的风速差。由此,作为翼12a(螺旋桨式风扇10a)整体能够延长风的到达距离。

(螺旋桨式风扇10a的制造)

在本实施方式中,螺旋桨式风扇10a是树脂成形品,在这个情况下,螺旋桨式风扇10a能够使用射出成形用的成形用模具而形成。在螺旋桨式风扇10a的材料,如前所述例如能够使用as树脂,另外,也可以使用如加入玻璃纤维的as树脂般的使强度增加的合成树脂。

一般来说,作为螺旋桨式风扇,有使用金属作为材料,通过以冲压加工的引伸成形而形成为一体。由于这些成形难以用厚的金属板进行引伸,质量也重,一般来说使用薄的金属板。在这个情况下,在大的螺旋桨式风扇中,难以保持强度(刚性)。与此相对,虽然有使用以比翼部分厚的金属板形成的称作星形轮(spider)的部件,将翼部分固定在旋转轴,但有所谓质量重,风扇平衡也变差的问题。另外,一般来说,由于使用薄,且具有一定厚度的金属板,有所谓无法将翼的剖面形状设为翼型的问题。

与此相对,如本实施方式,以树脂来成形螺旋桨式风扇10a,由此能够一起解决这些问题。

另外,在对固定有螺旋桨式风扇10a的上述驱动马达使用直流马达的情况下,为了作为直流马达特有的紧(cocking)音的对策并谋求进一步噪音的降低,在为了插入旋转轴4a而设置的轮毂部11的轴孔,也可以将圆筒状的橡胶毂(boss)嵌入(insert)成形。在这个情况,在成形螺旋桨式风扇10a的负压面17侧的表面的模具,将作为嵌入部件的橡胶毂先行射出成形而设置即可。

另外,在本实施方式中,针对将螺旋桨式风扇10a适用于作为送风装置的电风扇1的情况进行说明。然而,本实施方式的螺旋桨式风扇10a的构成对于循环器、其他送出风的装置即送风装置也同样地可适用。这点,针对以下其他实施方式的螺旋桨式风扇10a也同样。

[实施方式2]

针对本发明的其他实施方式,在以下进行说明。另外,为了方便说明,针对在与上述实施方式已说明的部件具有相同功能的部件赋予相同的附图标记,不重复其说明。

(翼12b的构成)

图16是本实施方式的螺旋桨式风扇10a的正视图。图17是图16所示的螺旋桨式风扇10a包含的翼12b的正视图。另外,在图17以及图16中,为了简单化,省略折弯部18以及第二肋20的记载。

本实施方式的螺旋桨式风扇10a是取代前述翼12a,包含图17所示的翼12b。翼12b取代翼12a的第一肋19a而包含第一肋19b。第一肋19b与第一肋19a同样,例如形成两个。翼12b是除了第一肋19b之外,包含前述翼12a包含的折弯部18、第二肋20、第三肋21以及隆起部23。即,翼12b是除了第一肋19b之外,与翼12a同样的构成。

前述第一肋19a将与折弯部18相比为下游侧位置设为开始端,朝向后边缘部14延伸,并形成于以轮毂部11的中心做为中心的大致圆周上。另一方面,第一肋19b与第一肋19a同样,将与折弯部18相比为下游侧位置设为开始端,朝向后边缘部14延伸。然而,第一肋19b是下游侧端部(后边缘部14侧的端部)与上游侧端部(前边缘部13侧的端部)相比,位于翼12b的半径方向的内侧。

(第一肋19b所致的动作以及优点)

由于第一肋19b是下游侧端部与上游侧端部相比位于翼12b的半径方向的内侧,与第一肋19a的情况相比,将欲向翼12b的半径方向外侧流动的主流整流并推出的效果强力地作用,能够将半径方向内侧的风(图17的特别以圆围住的区域)的速度变得更快。另外,通过第一肋19b,将欲向半径方向外侧流动的风整流时,由于离心力在半径方向外侧中变强,若两个第一肋19b中,将半径方向外侧的第一肋19b的高度、宽度相对地变大,则能够进一步提高整流效果。

翼12b包含第一肋19b所致的其他动作以及优点,与翼12a包含第一肋19a所致的动作以及优点同样。此外,翼12b包含折弯部18、第二肋20、第三肋21以及隆起部23所致的各动作以及各优点与第一肋19a的情况同样。

[实施方式3]

针对本发明的另一其他实施方式,在以下进行说明。另外,为了方便说明,针对与在上述实施方式已说明的部件具有相同功能的部件赋予相同的附图标记,不重复其说明。

(翼12c的构成)

图18是本实施方式的螺旋桨式风扇10a的正视图。图19是图18所示的螺旋桨式风扇10a包含的翼12c的正视图。另外,在图18以及图19中,为了简单化,省略折弯部18以及第二肋20的记载。

翼12c是取代翼12a的第一肋19a,包含图19所示的第一肋19c。第一肋19c与第一肋19a同样,例如形成两个。翼12c是除了第一肋19c之外,包含前述翼12a包含的折弯部18、第二肋20、第三肋21以及隆起部23。即,翼12c是除了第一肋19c之外,与翼12a同样的构成。

前述第一肋19a将与折弯部18相比为下游侧位置设为开始端,朝向后边缘部14延伸,并形成于以轮毂部11的中心为中心的大致圆周上。另一方面,第一肋19c与第一肋19a同样,将与折弯部18相比为下游侧位置设为开始端,朝向后边缘部14延伸。然而,第一肋19c在翼12c的半径方向外侧的第一肋19c与翼12c的半径方向内侧的第一肋19c方向不同。

具体来说,半径方向外侧的第一肋19c是下游侧端部(后边缘部14侧的端部)与上游侧端部(前边缘部13侧的端部)相比位于翼12c的半径方向的内侧,半径方向内侧的第一肋19c是下游侧端部(后边缘部14侧的端部)与上游侧端部(前边缘部13侧的端部)相比位于翼12c的半径方向的外侧。

(第一肋19c所致的动作以及优点)

第一肋19不限定为如第一肋19a或者第一肋19b的构成,也可以是如第一肋19c的构成。翼12c包含第一肋19c,由此具有与翼12a包含第一肋19a所致的动作以及优点大致同样的动作以及优点。另外,翼12c包含折弯部18、第二肋20、第三肋21以及隆起部23所致的各动作以及各优点与第一肋19a的情况同样。

[实施方式4]

针对本发明的另一其他实施方式,在以下进行说明。另外,为了方便说明,针对与在上述实施方式已说明的部件具有相同功能的部件赋予相同的附图标记,不重复其说明。

(翼12d的构成)

图20是本实施方式的螺旋桨式风扇10a的背面图。图21是图20的e-e剖面图。图22是图21的剖面部分的放大图。图23是表示翼12d包含的第一肋对应槽31的形状的说明图。

本实施方式的螺旋桨式风扇10a是取代前述翼12a,包含图20所示的翼12d。翼12d在负压面17包含第一肋对应槽(凹部)31、第二肋对应槽(凹部)32以及第三肋对应槽(凹部)33。第一肋对应槽31,如图21以及图22所示,形成在对应正压面16的第一肋19a的位置的负压面17的位置。同样地,第二肋对应槽32形成在对应正压面16的第二肋20的位置的负压面17的位置,第三肋对应槽33形成在对应正压面16的第三肋21的位置的负压面17的位置。第一肋对应槽31、第二肋对应槽32以及第三肋对应槽33分别具有与第一肋19a、第二肋20以及第三肋21的形状对应的形状。

另外,翼12d不限定为包含第一~第三肋对应槽31~33的构成,至少包含第一肋对应槽31即可。另外,翼12d也可以取代第一肋19a,包含第一肋19b或者第一肋19c。

第一肋对应槽31的尺寸,如图23所示,与图9所示的第一肋19a同样,与中心轴25的方向(以下,称作轴方向)垂直的方向的宽为0.6~1.5mm,轴方向的高度为0.5~1.5mm。另外,图20所示的两个第一肋19a以及两个第一肋对应槽31例如宽度是1.0mm,高度是0.8。同样的,针对第二对应槽32以及第三对应槽33,分别,也成为对应第二肋20以及第三肋21的形状。

(翼12d的优点)

由于翼12d在对应正压面16的第一肋19a、第二肋20以及第三肋21的位置的负压面17的位置包含第一肋对应槽31、第二肋对应槽32以及第三肋对应槽33,第一肋19a、第二肋20以及第三肋21的形成位置的厚度没有增加。由此,翼12d易于使用模具的树脂成形,且能够削减使用的树脂材料。

(第一~第三肋的变形例)

图24是表示图4所示的第一肋19a非连续地形成的情况的例子的翼12a的正视图。在以上的实施方式中,例如第一肋19a不一定需要为连续,如图24所示,也可以中断而非连续地形成。这点,针对其他第一肋19b、19c、第二肋20以及第三肋21也同样。

(包含各翼的螺旋桨式风扇的风速的测量结果)

接着,针对包含各翼的螺旋桨式风扇的风速的测量结果进行说明。在此,针对包含图25所示的第一翼(a)~第五翼(e)的各翼的第一~第五螺旋桨式风扇进行测量。另外,在以下为了简单化,将这些螺旋桨式风扇简单地称作翼(a)螺旋桨式风扇、翼(b)螺旋桨式风扇、翼(c)螺旋桨式风扇、翼(d)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇。

图25(a)是表示第一翼(a)的正视图,图25(b)是表示第二翼(b)的正视图,图25(c)是表示第三翼(c)的正视图,图25(d)是表示第四翼(d)的正视图,图25(e)是表示第五翼(e)的正视图。图25(f)是包含图25(a)的第一翼(a)~图25(e)的第五翼(e)的任一个的翼的成为测量对象的七个翼的螺旋桨式风扇的正视图。

第一翼(a)是不包含第一肋19a~19c、第二肋20、第三肋21以及折弯部18的翼。第二翼(b)是仅包含折弯部18,不包含第一肋19a~19c、第二肋20、第三肋21以及的翼。第三翼(c)是仅包含两个第一肋19b以及一个第三肋21,不包含第二肋20以及折弯部18的翼。第四翼(d)是仅包含两个第一肋19c以及一个第三肋21,不包含第二肋20以及折弯部18的翼。第五翼(e)是仅包含两个第一肋19b以及一个第三肋21,不包含第二肋20以及折弯部18的翼。另外,第三翼(c)以及第五翼(e)的第一肋19b组(两个第一肋19b)、以及第四翼(d)的第一肋组19c组(两个第一肋组19c)的翼的半径方向的中心位置成为与翼的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。

(测量结果1)

图26是表示包含图25所示的各翼的各螺旋桨式风扇的下游侧2cm的位置的风速的测量结果的表。图27是表示从图26的结果求得的各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速的表。图28是表示图26的测量结果的图。

针对第一~第五螺旋桨式风扇(翼(a)螺旋桨式风扇~翼(e)螺旋桨式风扇),在螺旋桨式风扇的下游侧2cm的位置,从螺旋桨式风扇的中心向与螺旋桨式风扇的轴方向垂直的方向移动测量点,同时将向半径方向的右侧(+侧)以及向半径方向的左侧(-侧)的风速以间隔5cm进行测量。各位置的测量是每隔一秒在一分钟之间(60点)进行,测量结果是设为这60点的平均。由此,得到图26以及图28所示的测量结果。

另外,从图26以及图28的结果,针对各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速得到图27所示的结果。风量是按照日本工业标准(jis)方式(jisc9601),以乘上环状面积的总和计算。

另外,在日本工业标准中,针对风速的测量方法如图29规定,针对风量的计算方法如图30规定。

(针对测量结果1的考察)

翼(c)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇是第一肋19b组(两个第一肋19b)的翼的半径方向的中心位置成为与翼的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。同样的,翼(d)螺旋桨式风扇是第一肋19c组(两个第一肋19c)的翼的半径方向的中心位置成为与翼的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。由图28的结果,可知翼(c)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇、还有翼(d)螺旋桨式风扇的半径方向的内周侧部分的风速比翼(a)螺旋桨式风扇的半径方向的内周侧部分的风速快。

另外,由图27的结果,可知在翼(b)螺旋桨式风扇以及翼(c)螺旋桨式风扇中,与翼(a)螺旋桨式风扇比较,风量以及最大风速增加。

此外,可知在翼(d)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇中,通过前边缘部13的折弯部18(翼(b))与第一肋19c(翼(c))或者第一肋19b加起来得到的效果,与翼(a)螺旋桨式风扇、还有翼(b)螺旋桨式风扇以及翼(c)螺旋桨式风扇比较,风量以及最大风速大幅度地增加。例如,翼(c)螺旋桨式风扇与翼(e)螺旋桨式风扇的不同仅为折弯部18的有无。然而,翼(e)螺旋桨式风扇的相对于翼(a)螺旋桨式风扇的风量的增加率不是翼(b)螺旋桨式风扇的风量增加率与翼(c)螺旋桨式风扇的单纯的相加值(4.2%+2.0%=6.2%),成为11.6%,大幅度地增加。这针对最大风速也同样。

(测量结果2)

图31是表示包含图25所示的各翼的各螺旋桨式风扇的下游侧90cm的位置的风速的测量结果的表。图32是表示从图31的结果求得的各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速的表。图33是表示图31的测量结果的图。

针对第一~第五螺旋桨式风扇(翼(a)螺旋桨式风扇~翼(e)螺旋桨式风扇),在螺旋桨式风扇的下游侧90cm的位置,从螺旋桨式风扇的中心向与螺旋桨式风扇的轴方向垂直的方向移动测量点,同时将向半径方向的右侧(+侧)以及向半径方向的左侧(-侧)的风速以间隔5cm进行测量。各位置的测量是每隔一秒在一分钟之间(60点)进行,测量结果是设为这60点的平均。由此,得到图31以及图33所示的测量结果。另外,从图31以及图33的结果,针对各螺旋桨式风扇的风量以及最大风速得到图32所示的结果。

另外,在图31中,距离(cm)是表示从螺旋桨式风扇的中心到螺旋桨式风扇的半径方向外侧的测量点的距离。系数(k)是上述环状面积。+vn(1分钟)是从螺旋桨式风扇的中心向半径方向的右侧(+侧)的测量点的一分钟之间或者两分钟之间的风速。-vn(1分钟)是从螺旋桨式风扇的中心向半径方向的左侧(-侧)的测量点的一分钟之间或者两分钟之间的风速。qn是各环状部分(从内侧依序的环状部分)的风量。

(针对测量结果2的考察)

针对翼(c)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇、还有翼(d)螺旋桨式风扇的半径方向的内周侧部分的风速、翼(b)螺旋桨式风扇以及翼(c)螺旋桨式风扇的风量以及最大风速、与翼(d)螺旋桨式风扇以及翼(e)螺旋桨式风扇的风量以及最大风速,针对测量结果2的考察的结果与针对测量结果1的考察的结果相同。

[总结]

本发明的方案1的螺旋桨式风扇包括:旋转轴部;翼;且所述翼包含:前边缘部,从所述旋转轴部分别朝向外方形成,且在旋转方向侧;后边缘部,在与旋转方向侧为相反侧;以及周边缘部,连结所述前边缘部的前端部与所述后边缘部的前端部且形成在周方向;并且所述翼在正压面包括第一肋组,所述第一肋组是由从上游侧即所述前边缘部侧向下游侧即所述后边缘部侧延伸的一个以上的第一肋;并且所述第一肋组的所述翼的半径方向的中心位置成为与所述翼的外周侧端部相比靠近内周侧端部的位置。

本发明的方案2的螺旋桨式风扇也可构成为,在上述方案1中,所述第一肋是下游侧端部与上游侧端部相比位于所述翼的半径方向的内侧。

本发明的方案3的螺旋桨式风扇也可以构成为,在上述方案1或2中,所述翼包含折弯部,所述折弯部在沿着所述前边缘部的至少一部分的区域,从所述前边缘部向后缘部方向具有既定宽度,且折痕成为向正压面侧凸起;并且所述第一肋是将与所述折弯部相比为下游侧的位置设为开始端而向所述后缘部侧延伸。

本发明的方案4的螺旋桨式风扇也可以构成为,在上述方案3中,所述翼包含第二肋,所述第二肋在所述折弯部的正压面侧的面,沿着所述前边缘部形成。

本发明的方案5的螺旋桨式风扇也可以构成为,在上述方案1至4的任一方案中,所述翼在所述后缘部包含尾状突出部,所述尾状突出部向与所述前边缘部方向为相反方向以舌片状伸出;并且在所述尾状突出部的表面形成有向所述尾状突出部的伸出方向延伸的第三肋。

本发明的方案6的螺旋桨式风扇也可以构成为,在上述方案1至5的任一方案中,所述翼包含隆起部,所述隆起部为正压面侧成为凸起并且负压面侧成为凹陷的凸状弯曲部;并且第一肋组的所述中心位置与所述隆起部相比位于所述翼的半径方向的内周侧。

本发明的方案7的螺旋桨式风扇也可以构成为,在上述方案1至6的任一方案中,所述翼包含凹部,所述凹部在对应正压面的所述第一肋的位置的负压面的位置,为与所述第一肋的形状对应的形状。

本发明的方案8的送风装置包括:上述方案1至7的任一方案的螺旋桨式风扇。

本发明并非限定于上述之各实施方式,可于权利要求所示之范围内进行各种变更,针对将分别公开于不同实施方式之技术手段适当地进行组合而得之实施方式,也包含于本发明之技术范围。进而,组合各实施方式中所分别公开的技术性方法,由此能够形成新的技术性特征。

附图标记说明

1…电风扇(送风装置);10a…螺旋桨式风扇;11…轮毂部;12a~12d…翼;13…前边缘部;14…后边缘部;15…周边缘部;16…正压面;17…负压面;18…折弯部;18a…折痕;19a~19c…第一肋;20…第二肋;21…第三肋;22…尾状突出部;23…隆起部;24…翼弦;25…中心轴;31…第一肋对应槽(凹部);32…第二肋对应槽(凹部);33…第三肋对应槽(凹部)

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